هل يمكن أن تساعد الرياضيات في تفسير أجسامنا و أمراضنا؟
بالطبع؛ حيث تتفاعل أنظمتنا البيولوجيه بشكل معقدٍ و مدهشٍ للغايه لخلق نسيجٍ من المعلومات المحتواة في الجينات، مما يحير العقل، لذلك يتوصل العلماء لخلق نموذجٌ جديدٌ يجمع بين جمال الرياضيات مع البيولوجيا لتمهيد الطريق لإكتشافاتٍ مستقبلية
فما الذي يجعل جزءاً من الخلايا يصبح كبدًا أو عضلة؟، كيف تصبح جيناتنا بروتينات، وبروتيناتنا خلايا، وخلايانا أنسجةً وأعضاء؟
لذلك توصل عددٌ من علماء الرياضيات لطريقةً جديدةً للتفكير في هذه المفاهيم التي قد تساعدنا في فهمٍ أفضل لأجسادنا والأشياء الحية الأخرى.
إستنادًا لوقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، قدمَ عالمان من كلية الطب بجامعة ميشيغان الدكتور (إنديكا راجاباكس)ودكتور (ستيفن سمالي) بجامعة كاليفورنيا في بيركلي ، بيئةَ عملٍ لاستخدام الرياضيات لفهم كيفية تفاعل المعلومات الوراثية بين الخلايا لتؤدي الوظيفة الفعلية لنوعٍ معينٍ من الأنسجة وللمساعدة أيضًا في فهم كيفية نشوء أمراضٍ مثل السرطان.
يقول راجاباكس: «في كل وقتٍ تحدث هذه العملية في أجسادنا، إذ تموت الخلايا وتنشأ، ومع ذلك تحافظ على وظيفة الأنسجة، ونحن بحاجةٍ إلى استخدام الرياضيات وعلم الأحياء معًا لفهم جمال الأنسجة»
ولكى يقوموا بهذا العمل عادوا إلي عمل ألان تورينج (عالم الرياضيات البريطاني الشهير) وجهازه (آلة تورينج)، الذي حلَّ رموز النازية خلال الحرب العالمية الثانية،حيث قام بملاحظة الأسس الرياضية لعملية التخلق، ,وهي العملية الطبيعية التي تنمو بموجبها أنماط الطبيعة كالخطوط الموجودة على جسد الحمار الوحشي ككائن حي ينمو من جنين إلى بالغ ،ولذلك يجمع عملهم بين ديناميكية الجينوم داخل الخلية، وديناميكية الإنتشار بين الخلايا.
ويقوم فريق تورينج من علماء الأحياء والمهندسين بإجراء التجارب التي تصور ديناميكية الجينوم البشري في ثلاثة أبعاد باستخدام الأساليب البيوكيميائية، والتصوير عالي الدقة.
حيث بنَيا كلا العالمان عملهما على أنَّ جينات الكائن الحي تبقى كما هي طوال حياته، فكيف تتغير الخلايا؟! السرطان -على سبيل المثال- ينشأ من تطور الخلية عندما لا تسير دورة الانقسام كما يُفترض، والعملية التي تُصنع بها الخلايا الجذعية المحفزة في المختبر تعود أساسًا إلى نوع الخلية، بحيث تستعيد القدرة لتصبح أنواع خلايا أخرى.
ويهدف راجاباكس لاستخدام البيانات من التجارب في العالم الحقيقي للجينوم وبيولوجيا الخلية في مختبره، ليُلهمَ العمل المستقبلي الذي يركز على السرطان وإعادة برمجة الخلايا.
فيمكن أن تكون الجينات محكمة الربط في الخلية، ولكن كيف يُعبَّرُ عنها في هذه العوامل كعلاماتٍ جينيةٍ مضافة نتيجةً للعوامل البيئية؟!
بقلم/فاطمة جمال
برافو والله وعااش جدا 💪
ردحذف